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Lunes, 17 Febrero 2014 13:56

Nanotecnología para detectar células tumorales

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Varios grupos de investigadores cántabros, junto a otros de Granada y Guipúzcoa, trabajan conjuntamente en un proyecto que pretende aplicar la nanotecnología para detectar células tumorales en pacientes con cáncer y lograr una mejor respuesta al tratamiento.

Un grupo de investigadores suizo ha desarrollado un método que multiplica por diez el ancho de banda de la fibra óptica al reducir el espacio entre los pulsos de luz que transportan la información, lo que permite que circulen más datos y en menos tiempo.

imagesUn grupo de investigadores de la Fundación FOM y la Universidad Técnica de Delft, que trabajan juntos en el Instituto de Nanociencia Kavli, en los Países Bajos, ha tenido éxito en la detección y corrección de errores durante el almacenamiento de estados cuánticos en un diamante, informa el portal de ciencia PhysOrg.

phpThumb generated thumbnailEl vapor es un ingrediente clave en una amplia gama de procesos industriales y comerciales, como la generación de electricidad, purificación de agua, destilación de alcohol y esterilización de equipamiento médico.
Sin embargo, la generación de vapor de agua normalmente requiere grandes cantidades de energía para calentar y finalmente hervir agua u otro líquido. Varios investigadores de la Universidad Rice (Estados Unidos) acaban de descubrir un atajo. Mediante el uso de nanopartículas capaces de absorber la luz estando suspendidas en agua, el grupo fue capaz de convertir las moléculas de agua que rodean a dichas nanopartículas en vapor, sin apenas elevar la temperatura del agua restante. El procedimiento podría reducir drásticamente el coste de muchos procesos que dependen del vapor.

El proyecto europeo NANOPYMENanocrystalline Permanent Magnets Based on Hybrid Metal-Ferrites, coordinado desde España por el Instituto IMDEA Nanociencia, aúna a 11 instituciones (4 de ellas españolas) de 6 países diferentes con un objetivo común: diseñar y desarrollar imanes permanentes capaces de sustituir en determinadas aplicaciones tecnológicas a los actuales imanes (más costosos y con una importante problemática a nivel mundial). Este ambicioso proyecto cuenta con una financiación de 3.5 millones de euros para su ejecución.

Tal y como se establece en el Programa de Trabajo 2012 de la Unión Europea enfocado a "Nanociencia, nanotecnologías, materiales y nuevas tecnologías de producción", los imanes permanentes son esenciales en aplicaciones tan importantes como transportes, tecnología de las comunicaciones, energía eólica y refrigeración. No es posible considerar la reducción de imanes permanentes al ser elementos clave de nuestra tecnología. Es por ello que el actual Programa Europeo establece como prioridad la sustitución y/o reducción de materiales críticos tales como las tierras raras, que son parte fundamental de la composición de imanes permanentes empleados en aplicaciones cotidianas.

Los españoles Noel Rodríguez y Francisco Gámiz, investigadores del Laboratorio de Nanoelectrónica de la Universidad de Granada, tienen entre manos el que podría convertirse en un nuevo estándar en el almacenamiento digital: la memoria A-RAM. El ingenio, cuyo acrónimo responde a Advanced Random Access Memory, se postuló en 2009 con la colaboración del laboratorio CEA-LETI en Grenoble, Francia.

Se trata, en esencia, del diseño de una celda de memoria que permite una miniaturización mucho mayor que la del actual DRAM, presente en la mayoría de ordenadores, smartphones y consolas, al eliminar el condensador y montar solo un transistor en cada celda.

El empleo de receptores moleculares para modificar nanopartículas de oro fue introducido por Kaifer y colaboradores.35 Los receptores empleados fueron las ciclodextrinas que, como ya se ha dicho, constituyen una familia de oligosacáridos cíclicos caracterizados por poseer una cavidad interior hidrofóbica y un exterior hidrofílico, por lo que pueden formar complejos de inclusión estables con sustratos adecuados en medio acuoso.

Las ciclodextrinas son modificables químicamente con relativa facilidad, por lo que la obtención de sus derivados tiolados no constituye un obstáculo práctico. Para la síntesis se siguió el método de Natan,36 derivatizando las nanopartículas, previamente preparadas, con el derivado pertiolado de la b CD. Se verificó la quimiadsorción del derivado de la b CD mediante los espectros FT-IR y UV-Vis, observándose en este último una banda a 526 nm. Resulta importante destacar que el carácter hidrofílico de las moléculas del receptor inmovilizado permite la estabilización de las nanopartículas en medio acuoso.

Lunes, 01 Octubre 2012 18:16

Nanobiotecnología en la pasta dental

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La hidroxiapatita Ca10(PO4)6(OH)2, componente principal del tejido óseo de los seres vivos, es un material bioactivo y biocompatible con la propiedad de favorecer el crecimiento y la integración ósea, por lo cual es utilizado en aplicaciones tanto dentales como maxilofaciales.

El avance de la nanotecnología permite hoy obtener en forma relativamente simple y a costo razonable nanopartículas de hidroxiapatita. Cuando millones de estas nanopartículas, son adicionadas a la pasta dental, penetran y quedan adsorbidas, debido a su alta relación superficie-peso, en las microporosidades del diente, integrándose a la estructura de la hidroxiapatita natural. Las nanopartículas de hidroxiapatita restauran la microestructura, la composición química y la funcionalidad de los dientes.

Cuando se lucha contra un enemigo tan mortal y resistente como el cáncer, se utiliza radiación y quimioterapia. La quimioterapia hace impacto tanto en el tejido enfermo como en los tejidos sanos, pero se la suministra esperando matar el cáncer sin matar también a sus pacientes. Esto puede cambiar con un tratamiento capaz de destruir las células cancerígenas sin afectar las normales.

Una nueva generación de terapias basadas en nanopartículas tiene como objetivo hacer justamente eso. Se componen básicamente de un copolímero compuesto con una parte central de polímero hidrófobo (Ej: poliéster) y de una periférica hidrofílica (Ej: polietilenglicol). En el agua, hilos de estos copolímeros forman nanopartículas con la parte hidrofílica en la superficie y la hidrofóbica en el núcleo, donde una variedad de agentes quimioterapéuticos pueden unirse mediante un enlace éster.

Las nanopartículas son entidades, generalmente de forma esférica, con dimensiones entre 1 y 100 nm. La obtención de nanopartículas metálicas estables en solución ha sido un área muy activa de investigación. Las más comúnmente sintetizadas y estudiadas son las de metales nobles: oro,9-11 plata,12 platino13 y paladio,14,15 fundamentalmente.

La vía más frecuente de síntesis en disolución es la reducción al estado elemental de un ión del metal dado en determinadas condiciones. Al comenzar a producirse átomos del metal, se inicia un proceso de aglutinación progresiva que provocaría la precipitación de macropartículas. Para evitarlo, la reducción de lleva a cabo en presencia de un agente estabilizador, que al adsorberse químicamente en la superficie de los "clusters" incipientes, evita su excesivo crecimiento, obteniéndose una suspensión estable de partículas coloidales.

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